セル表記

電気化学において、セル表記法またはセル表現は、電気化学セル内の反応を表現するための簡略化された方法です。

セル表記では、セル全体の酸化還元反応に関与する各化学種の式を記述することで2 つの半セルが記述され、他の一般的なイオンと不活性物質はすべて無視されます。各化学種は縦棒で区切られ、各半セル内の化学種はグループ化され、2 つの半セルは塩橋を表す 2 本の棒または斜線で区切られます(塩橋には通常、硝酸カリウムや塩化ナトリウムなどの電解質溶液が含まれますが、これは記述されません)。陽極を二重棒の左側に、陰極を右側に表し、水性化学種を二重棒に最も近く配置するのが一般的な方法です。

セル表記は、反応に必須ではないが、記載しておくと便利な他の情報を表すために使用されることがあります。たとえば、電極の種類は度記号でマークされます。化学式の表記法と同様に、各種の相の標準的な略語が下付き文字として含まれることがよくあります。溶解した種の初期濃度が右側の括弧内に記述されることもあります（以下の例を参照）。^{[1] [2]}

この表記法の例をいくつか示します。

Zn°|Zn ²⁺ ||Cl ⁻ |AgCl|Ag°

これは、左側の電極（陽極）が亜鉛で作られ、もう一方の電極（右側、陰極）が不溶性の塩化銀層で覆われた銀線で構成されていることを意味します。両方の電極は、亜鉛と塩化物イオンが存在する水性媒体に浸されています。^[3]

Zn°|Zn ²⁺、SO²⁻⁴
_...||そう²⁻⁴
_...、Cu ²⁺ |Cu°

このセルは非常に有名です:ダニエルセル。電極を接続すると、自然反応が起こります。亜鉛は酸化され、銅イオンは還元されます。

セル内の各種の状態が記述されることもあります。たとえば、亜鉛セル (上図) では、亜鉛、銀、塩化銀は固体で、亜鉛陽イオンと塩化物陰イオンは水性媒体中にあると記述できます。したがって、新しい表記は次のようになります。

Zn° _s |Zn ²⁺ _aq || Cl ⁻ _aq |AgCl _s |Ag° _s

イオン濃度も表現できます。たとえば、ガルバニ電池の場合:

Zn° _s |Zn ²⁺_水溶液（1 mol/L）、SO²⁻⁴
_...水溶液（1 mol/L）|| SO²⁻⁴
_...aq (1 mol/L)|Cu ²⁺ _aq (1 mol/L)|Cu° _s

この場合、すべてのイオン（硫酸イオン、亜鉛イオン、銅イオン）の濃度は 1 mol/L になります。